Fiberkompositlaminering

Handbok kring konstruktion med fiberarmerade härdplaster för hobbybruk och mindre industri Lars Viebke viebke@kth.se

Fiberkompositlaminering En välillustrerad informativ handbok kring utveckling, konstruktion och reparation med fiberarmerade härdplaster, för privatpersoner till mindre industriell nivå. Handboken tar upp de vanligaste härdplasterna och armeringsfibrerna, dess egenskaper och hur de skall utnyttjas, de vanligaste lamineringsmetoderna, formar, sandwichmaterial och tillsatsmaterial. Handboken tar även upp grundläggande hållfasthetslära fokuserat på armerade härdplaster, vad konstruktören bör tänka på, tips och vanliga fel samt praktiska exempel. Fiberkompositlaminering är skriven av Lars Viebke, med flerårig praktisk erfarenhet av konstruktion med armerade härdplaster. Handboken är ursprungligen skriven för KTH som projekt inom maskinteknik. Webversion och uppdateringar: http://www.fiber.get.to 2(102)

Förord Jag har mångårig erfarenhet av fiberkompositlaminering och kompositkonstruktion på hobbybasis, av allt ifrån båtlagning och jollar till helt nya cykelkonstruktioner, med flera typer av armeringsfibrer och härdplaster. Den kunskap jag har införskaffat på praktisk väg har kompletterats med information via Internet, litteratur och datablad. Jag har därigenom uppmärksammat ett det finns mycket lite litteratur och samlad information lämpligt för privatpersoner som skall påbörja allt ifrån enkla till komplexa fiberkompositkonstruktioner. Den litteratur och information som finns idag är oftast antingen på för låg nivå, för teoretisk eller för ensidig. Genom min hemsida kring bygget av bla en liggcykel i kolfiberkomposit som jag konstruerat har jag främst via e-mail fått åtskilliga frågor från andra privatpersoner som också har uppmärksammat bristen på samlad lämplig information kring fiberkompositlaminering. Intentionen med denna rapport har därför varit att om möjligt fylla igen det gap som nu finns. Lars Viebke under cykelsemester i Italien med egenkonstruerad kolfiberliggcykel Copyright 2003 Lars Viebke Text, fotografier och illustrationer Lars Viebke om inget annat anges. Spridning, kopiering och eftertryck tillåts om källan och författaren, Lars Viebke, nämns tydligt i direkt samband. 3(102)

Innehållsförteckning 1 Inledning...6 2 Grundläggande hållfasthet och materiallära...7 2.1 Hållfasthet...7 2.1.1 Draghållfasthet...8 2.1.2 E-modul...8 2.2 Deformation, skillnaden mellan olika material...8 2.3 Hållfasthet för armerade härdplaster...10 2.3.1 Dragbelastning...10 2.3.2 Tryckbelastning...11 2.3.3 Skjuvbelastning...12 2.3.4 Böjbelastning...12 3 Bindmedel / Matris...13 3.1 Polyester...15 3.2 Vinylester...19 3.3 Epoxi...20 3.4 Val av härdplast...25 4 Armeringsfibrer...26 4.1 Glasfiber...29 4.1.1 E-glas...30 4.1.2 S-glas...30 4.1.3 C-glas...30 4.1.4 Specialglasfiber...30 4.2 Kolfiber...31 4.2.1 Standard...32 4.2.2 HS High Strength...32 4.2.3 IM Intermediate Modulus...33 4.2.4 HM High Modulus...33 4.2.5 UHM Ultra High Modulus...33 4.2.6 Kolfiberjämförelse...34 4.3 Aramid...34 4.3.1 Aramidjämförelse...36 4.4 Termoplastfibrer...36 4.5 Dyneema...37 4.6 Naturfibrer...38 4.7 Specialfibrer...38 4.8 Val av armeringsfiber...39 5 Fibrernas form vid laminering...41 5.1 Flock...42 5.2 Matta...42 5.3 Roving...44 5.4 Enkelriktad väv...45 5.5 Väv...46 5.6 Val av fiberutformning...48 6 Sandwich...49 7 Tillsatsmaterial, fyllmedel...54 4(102)

8 Lamineringsmetoder...56 8.1 Handläggning...57 8.2 Sprutning...59 8.3 Pre-preg...60 8.4 Bagging...60 8.5 Värmehärdning...61 9 Formar...62 9.1 Typer av formar...62 9.2 Tillverkning av formar...63 9.3 Utnyttjande av formar, tips...65 9.4 Från form till konstruktion...67 10 Tänka på vid fiberkompositkonstruktioner...70 10.1 Dimensionering...70 10.2 Felrisker och vanliga fel...72 11 Reparation...74 11.1 Standardskada i laminat...74 11.2 Hål i laminat...75 11.3 Sandwichlaminat...76 11.4 Delaminering av sandwichlaminat...76 11.5 Trä...77 11.6 Bucklor, rosthål i stål...77 11.7 Böldpest...78 12 Säkerhet...79 12.1 Laminering...79 12.2 Bearbetning...80 13 Materialegenskaper...81 13.1 Draghållfasthet...81 13.2 E-modul...82 14 Jämförelse med konstruktionsmetaller...83 14.1 Stål...83 14.2 Aluminium...83 14.3 Titan...84 14.4 Magnesium...84 14.5 Hållfasthetsjämförelse...84 14.6 Metaller tillsammans med armerad plast...85 15 Experiment - Lamineringsprov för bakkåpa...86 15.1 Testmoment...86 15.2 Testresultat...88 16 Källhänvisning...92 17 Inköpskällor för kompositmaterial...94 18 Datablad...96 19 Varumärken, handelsnamn...99 20 Ordlista...100 5(102)

1 Inledning Komposit Med komposit menas ett konstgjort sammansatt material där två eller flera material med olika egenskaper ingår. Det handlar ofta om ett svagare material som binder samman starkare material. Det starkare materialet fungerar då som armering (förstärkning) för det ihopbindande materialet. Det vanligaste exemplet på en armerad komposit är betong som är armerad mer armeringsjärn. Betongen har dålig draghållfasthet men klarar bättre tryck, medan tunna armeringsjärn har bra draghållfasthet men böjs om de utsätts för tryck. Men tillsammans bildar de ett generellt konstruktionsmaterial. Fiberkomposit I en fiberkomposit utnyttjas armeringsfibrer som binds samman med en matris, oftast en plast för att bilda ett s.k. laminat. Armeringsfibrerna har högre draghållfasthet än plasten men om armeringsfibrerna inte binds samman av plasten klarar de inte av att ta upp någon annan belastning än ren dragbelastning. Tillsammans bildas konstruktionsmaterialet armerad plast AP. Användningsområden Användningsområdena för armerade plaster är många. Materialet medger stor flexibilitet, stora möjligheter vid utformning, det är enkelt att konstruera även i små volymer. Armerade plaster har även hög tålighet mot omgivande miljöpåverkan och armerade med mer exklusiva fibrer, har armerade plaster mycket bra mekanisk prestanda. Det största användningsområdet för armerad plast är i marina tillämpningar, främst mindre båtar, då oftast i glasfiberarmerad polyester som utnyttjas för det låga priset och god vädertålighet men även större fartyg, militära och civila, har börjat byggas av armerad plast. Armerad plast utnyttjas även i stor omfattning i byggindustrin, främst glasfiberarmerad polyester. I fordon, bilar, lastbilar och tåg utnyttjas fiberarmerade plaster främst pga de designmöjligheter materialet ger även om mer exklusiva fiberarmerade plaster har börjat utnyttjas för att få ner vikten på fordonen och därmed bla få bättre bränsleekonomi. Armerad plast är vanlig i flygindustrin där främst epoxi och vinylester armeras med mer exklusiva fibrer som kolfiber och aramid pga dessa kompositers utomordentliga mekaniska egenskaper i förhållande till vikten. Även i sportartiklar återfinns ofta armerad plast, från enkla billiga till högprestanda fiberkompositer. Fördelar för privatpersoner Armerad plast ger privatpersoner och mindre industrier stora möjligheter att ta fram konstruktioner, bygga och laga existerande konstruktioner med resultat som ofta inte hade varit möjligt om andra material hade utnyttjats och ofta till lägre kostnad. Kraven på specialutrustning är små och genom att utnyttja högprestandafibrer ges möjligheter att ta fram konstruktioner med en mekanisk prestanda som med andra konstruktionsmaterial hade varit närmast omöjligt utan tillgång till en större maskinpark och specialkunskap. 6(102)

2 Grundläggande hållfasthet och materiallära När man jämför material med varandra kan man tala om materialens hållfasthetsegenskaper. Det inbegriper generellt hur starkt och styvt materialet är men även mer specifikt hur materialet påverkas då det belastas. 2.1 Hållfasthet Olika material är olika starka. Det innebär att när två provbitar av olika material utsätts för en lika stor belastning, av samma typ och i samma riktning så kan det ena provbiten brista eller deformeras medan den andra provbiten återgår till sin ursprungliga form efter att den har slutat att belastas. Det material som höll har högre hållfasthet vid den specifika belastningen. Detta betyder dock inte att den provbit som höll har högre hållfasthet vid alla typer av belastningar. Man skiljer därför på hållfasthetsegenskaperna vid olika belastningsfall. Det förekommer fyra grundbelastningsfall som ett material kan utsättas för: DRAG TRYCK SKJUVNING BÖJNING Utifrån hur mycket belastning en provbit med en specifik tvärsnittsarea klarar innan provbiten brister eller deformeras vid ett visst belastningsfall kan man avgöra materialets hållfasthet vid belastningsfallet. Detta ger grunddata som beskriver hur starkt ett material är vid en viss belastning: draghållfasthet, tryckhållfasthet, skjuvhållfasthet och böjhållfasthet. 7(102)

2.1.1 Draghållfasthet Ofta är det enklast att mäta hållfastheten vid belastningsfallet: drag, varvid man får fram draghållfastheten för materialet. Definition Man definierar den kraft i Newton [N] som krävs för att dra av eller deformera en provbit med en tvärsnittsarea på en kvadratmeter [m 2 ]. Enheten på dragspänningen (σ) är pascal [Pa], ofta med prefixet mega [M], dvs en miljon. Om det tex krävs en kraft på 200N för att dra av eller deformera en provbit med en tvärsnittsarea på 1mm 2, så är materialets draghållfasthet 200MPa: 200[N] / 1 10-6 [m 2 ] = 200 10 6 [Pa] = 200[MPa] 2.1.2 E-modul Alla material är mer eller mindre elastiska. För tex gummi är elasticiteten hög medan den är lägre för stål. Detta innebär att ett gummiband med lika stor tvärsnittsarea som motsvarande stålstång sträcks betydligt längre vid samma belastning. Stål är alltså styvare än gummi. Måttet på styvheten för ett material kallas elasticitetsmodulen, eller E-modulen för materialet. Stål har alltså högre E-modul än gummi trotts att gummi är mer elastiskt. På samma sätt som med hållfastheten kan E-modulen beskrivas vid olika belastningsfall: E- modulen vid drag, tryck, skjuv och böjning. Om inget annat anges vid beskrivningen av E- modulen för ett visst material avses vanligtvis E-modulen vid drag. Definition Man definierar den dragspänning (σ) i pascal [Pa] som krävs för att uppnå en viss töjning (ε). Enheten på E-modulen är pascal [Pa], ofta med prefixet giga [G], dvs en miljard. Om det tex krävs en kraft på 200 N för att sträcka en provbit med en area på 1mm 2 2 procent är materialets E-modulen (drag) 10GPa: 200[N] / 1 10-6 [m 2 ] / 0,02 = 100 10 9 [Pa] = 10[GPa] 2.2 Deformation, skillnaden mellan olika material Olika material påverkas på olika sätt då de belastas. Vissa bibehåller sin form ända tills de brister och återgår till sin ursprungliga form om de slutar att belastas innan dess. Detta gäller tex keramer och styva plaster och fiberarmerade plaster. Andra material som metaller och sega plaster deformeras innan brott och återgår då inte till sin ursprungliga form. Då ett material utsätts för en så stor belastning att den deformeras säger man att den når sin sträckgräns. Då materialet utsätts för så stor belastning att ett brott sker når den sin brottgräns. Under belastande av ett material är vanligtvis deformationen proportionell mot kraften under den första delen av sträckningen för att sedan minska, vilket sker när man har nått materialets proportionalitetsgräns. 8(102)

För att ta reda på hur ett material belastas kan man studera ett spänning-töjningsdiagram för materialet. Spänning-töjningsdiagram tas fram genom att en provbit dras med hjälp av en utrustning som som hela tiden mäter kraften som provbiten utsätts för och hur mycket provbiten töjs medan belastningen av provbiten successivt ökas. Nedan visas ett typiskt spänning-töjningsdiagram för de vanligaste konstruktionsstålen. Ur diagrammet kan det utläsas när materialet deformeras, vilket sker när kurvan viker av efter övre sträckgränsen samt när materialet brister, vilket sker efter brottgränsen. Schematiskt spännings-töjningsdiagram för stål För de material där ett brott sker innan att materialet har deformerats talar man om ett sprött brott. I ett späning-töjningsdiagram för ett sådant material, tex styv plast som syns i diagrammet nedan, materialet deformeras inte innan brott i någon större omfattning och kurvan viker inte av så mycket innan brottpunkten. Schematiskt spänning-töjningsdiagram för styv plast respektive seg plast 9(102)

Även ett exempel spänning-töjningsdiagrammet för en seg plast är plottat i diagrammet (streckad kurna). Kurvan liknar den för mjukt stål, då sega plaster deformeras innan brott (då mikrosprickor uppstår i plastmaterialet), men den stora skillnaden mot metaller är att seg plast saknar proportionalitetsgräns eller någon del på kurvan där en ökad dragspänning ger en proportionellt ökad töjning. 2.3 Hållfasthet för armerade härdplaster Eftersom armerade härdplaster är kompositer där olika material med olika egenskaper samverkar är hållfasthetsegenskaperna annorlunda än för homogena material som metaller eller oarmerad plast. Egenskaperna hos materialet påverkas av plastens mekaniska egenskaper, fibrernas egenskaper, hur plasten binder samman fibrerna och hur fibrerna är fördelade, deras riktning i materialet, längden på de ingående fibrerna osv. De många faktorerna gör beräkningar av hållfastheten hos en konstruktion av fiberarmerad plast ofta betydligt mer komplex än beräkningarna för en konstruktion av ett homogent material. I många fall genomförs därför inga regelrätta hållfasthetsberäkningar då privatpersoner eller mindre industrier tar fram enstaka konstruktioner i fiberarmerad plast. Dock krävs att konstruktören har ett hum om hur materialet fungerar och påverkas beroende på de olika faktorerna för han eller hon skall kunna ta fram någorlunda optimerade konstruktioner i fiberarmerad plast utifrån de förutsättningar som finns. 2.3.1 Dragbelastning Om en fiberarmerad härdplast utsätts för dragande belastning styrs materialets draghållfasthetsegenskaper främst av fibrernas hållfasthetsegenskaper, eftersom fibrernas draghållfasthet är betydligt högre än härdplastens. Vid dragande belastning är töjningen relativt proportionell mot belastningen ända tills den armerade härdplasten tvärt går av. Typiskt spänning-töjningsdiagram för en fiberarmerad härdplast. Observera knäcken, delar av fibrerna kan nu ha gått av, bindning mellan fibrerna och matrisplasten kan ha försämrats eller mikrosprickor i matrisplasten kan ha uppkommit. 10(102)

E-modulen (drag) kan därför med relativt stor säkerhet beräknas genom att draghållfastheten divideras med materialets töjning vid brott. Genom att studera spänning-töjningsdiagram där töjningen och spänning fram till brott bildar en linjär kurva kan man bedöma armeringsplastens E-modul (drag), detta genom att studera kurvans lutning. En brantare kurva innebär en högre E-modul för materialet. I spänning-töjningsdiagrammet nedan kan man se kurvor för två material med samma draghållfasthet (1000MPa) men olika töjning vid brott (2% respektive 4 %). E-modulen (drag) för dessa material är alltså 50 GPa respektive 25 GPa: 1000 10 6 [Pa] / 0,02 = 50 10 9 [Pa] = 50[GPa] 1000 10 6 [Pa] / 0,04 = 25 10 9 [Pa] = 25[GPa] Förenklat spänning-töjningsdiagram för två kompositer med samma draghållfasthet men olika töjning vid brott, (typiska kurvor för längsriktat laminat med kolfiber respektive glasfiber) 2.3.2 Tryckbelastning Rena armeringsfibrerna kan bara ta upp ren dragande belastning och det är först efter att de har bundits samman av härdplasten som de även kan ta upp den motsatta belastningen dvs tryckande belastning. Vid tryckbelastning av en fiberarmerad plast styrs hållfasthetsegenskaperna både av fibrernas hållfasthetsegenskaper men även till stor del av plastens möjlighet att binda samman fibrerna och plastens egna hållfasthetsegenskaper. Trycket påverkar den fiberarmerade plasten så att fibrerna tvingas bukta och pressas isär medan plasten både pressas samman och dras isär. Då man teoretisk skall beräkna tryckhållfastheten för en fiberarmerad härdplast måste man se till en rad faktorer, som bla fiberns draghållfasthet, plastens bindning mot fibrerna och den rena plastens tryck- och draghållfasthet. Dessutom ändras vissa faktorer från fall till fall, bla hur väl plasten binder fibrerna men även plastens mekaniska egenskaper, beroende på hur lamineringen och härdningen har gått till samt vilken aktuell temperatur som materialet utsätts för. Detta gör teoretiska beräkningar av tryckhållfastheten hos en fiberarmerad härdplast komplexa och inte helt tillförlitliga. 11(102)

2.3.3 Skjuvbelastning Vid skjuvbelastning av en fiberarmerad härdplast tvingas fibrerna glida gentemot varandra. Detta gäller speciellt om skjuvbelastningen påverkar ett traditionellt fiberlaminat (flerlagerskomposit) där fibrerna sitter i lager. Plastens bindande egenskaper av fibrerna samt plastens direkta skjuvhållfasthetsegenskaper styr till största del laminatets totala skjuvhållfasthet. För att beskriva bindningsstyrkan hos plasten samt armeringsfibrernas möjlighet att bindas av plasten i ett fiberlaminat mäts bla något som kallas ILSS (interlaminar shear strength) vilket ger ett mått på laminatets spjälkhållfasthet längs laminatet. Liksom för tryckbelastning är det komplicerat att beräkna skjuvhållfastheten teoretiskt för en fiberarmerad härdplast och hur en konstruktion av armerad härdplast påverkas exakt vid skjuvande belastning. Beroende på bla lamineringsmetoden och omgivande temperatur är det inte heller säkert att teoretiska beräkningar blir tillförlitliga. 2.3.4 Böjbelastning Vid böjande belastning av tex en balk som i den schematiska figuren till vänster uppstår en kombination av tre belastningsfall: tryckbelastning på ovansidan, dragande belastning på undersidan och skjuvbelastning mellan balkens övre del och undre del. I en fiberarmerad plast gör kombinationen av belastningarna att den fiberarmerade plastens totala böjhållfasthet både beror på fibrernas och plastens hållfasthetsegenskaper, plastens möjlighet att binda fibrerna, men även fibrernas mängd, riktning och längd i kompositen. I en homogen balk ökar böjstyvheten med kubiken av tjockleksökningen på balken. En dubbelt så tjock balk ger alltså 8 ggr så hög böjstyvhet (2 3 = 8) medan böjstyheten ökar med 27 gånger om balken är tre gånger så tjock (3 3 = 27). I en homogen balk ökar böjhållfastheten för balken med kvadraten av tjockleksökningen. En dubbelt så tjock balk är alltså 4ggr så stark (2 2 = 4) medan en tre gånger så tjock balk är 9 ggr så stark (3 2 = 9). Vid andra former (cylindrisk, rör mm) påverkas böjstyvheten och böjhållfastheten annorlunda med ökade dimensioner, se facklitteratur tex Karlebo handbok. Det finns många ytterligare hållfasthetsbegrepp och det går fördjupa sig nästan hur mycket som helst men för att konstruera i fiberarmerad härdplast på hobbybasis eller mindre industriell skala där kraven inte är så höga, där det inte finns några krav på en optimal konstruktion med maximal styrka och styvhet, minimal vikt och materialåtgång osv krävs ofta inte mer än goda grundkunskaper och sunt förnuft! 12(102)

3 Bindmedel / Matris Matrisens uppgift i ett fiberkompositlaminat är att binda samman armeringfibrerna och hålla ihop laminatet. I en fiberkomposit är matrisen vanligtvis en plast. Plasten kan antingen vara en termoplast eller en härdplast. En termoplast formas efter att den har värmts upp varvid den mjuknar medan en härdplast formas genom att den tillåts övergå från flytande till fast form genom en kemisk reaktion. Denna kemiska reaktion, då plasten härdar och molekylerna i plasten tvärbinds, kan sättas igång genom att en substans tillsätts, en s.k. katalysator / härdare eller att yttre energi i form av värme eller UV-strålning tillförs härdplasten. Härdningsreaktion är irreversibel, dvs kan bara ske åt ett håll, medan termoplaster generellt kan smältas ner och formas om. Fiberkompositlaminat som produceras av privatpersoner eller vid industriell produktion i mindre serier baseras oftast på härdplaster snarare än termoplaster. Även där man eftersträvar fiberkompositlaminat med hög hållfasthet och bra mekaniska prestanda baseras dessa laminat oftast på härdplaster. De krav man ställer på härdplasten i fiberkompositlaminat är dessa: Goda bindande egenskaper av armeringsfibrer Goda mekaniska egenskaper Hög motståndskraft mot yttre mekanisk påverkan Hög motståndskraft mot yttre miljöpåverkan För att ovanstående krav skall uppfyllas krävs att plasten i härdat skick är tillräckligt stark, styv och flexibelt. Brottöjningen bör vara längre än vad den är för de armeringsfibrer som härdplasten skall binda samman. Samtidigt är det viktigt att drag- och tryckhållfastheten är hög och motsvarande E-moduler, för att plasten skall kunna ta upp och vidareförmedla skjuvbelastningar mellan de armeringsfibrer som den binder samman. Härdplasten bör tåla slag i viss omfattning och kunna skydda de känsliga armeringsfibrerna. Det krävs även att plasten i härdat skick i tillräcklig omfattning tål den yttre miljö som laminatet kan utsättas för både i fråga om vätskor, kemikalier, gas samt solljus. Men för att laminatet skall uppnå de krav som ställs krävs först och främst att härdplasten på bästa möjliga sätt kan binda samman armeringsfibrerna. Detta innebär dels att plasten skall ha god vätande förmåga, är anpassad till de fibrer som skall armeras, samt bibehåller bindningen mellan fibrerna under hela härdningsprocessen. Det förekommer främst tre olika härdplaster som matris i fiberkompositer: Polyester Vinylester Epoxi 13(102)

Översikt de vanligaste härdplasterna vid fiberkompositlaminering: Matris / härdplast Polyester Användningsområden Fördelar Nackdelar Alla typer av tillämpningar som inte kräver maximala mekaniska egenskaper. Armeras främst med glasfiber (Eglas), ofta korthuggen matta eller automathuggen roving. Marin- och fordonsindustrin. Vinylester Tillämpningar som kräver högt motstånd mot yttre miljöpåverkan och kemikalier. Tillämpningar som kräver hög prestanda i förhållande till priset. Armeras med glasfiber (E-glas), kolfiber, aramid och Terylene. + Lägsta priset av alla tillgängliga härdplaster + Enkel att använda + Mycket högt motstånd mot yttre miljöpåverkan, högt kemikaliemotstånd + Bättre mekaniska egenskaper än polyester - Begränsade mekaniska egenskaper - Hög styrenavdunstning vid öppen laminering - Stor krympning vid härdning - Begränsad arbetstid vid laminering - Högre pris än polyester - Värmehärdning krävs för att uppnå goda mekaniska egenskaper - Styrenavdunstning vid öppen laminering - Stor krympning vid härdning Epoxi Främst marina tillämpningar och kemiska hålltankar. Främst högprestandatillämpningar. Armeras med glasfibervävar (E-glas), kolfiber, aramid och teryleneväv. Limning av kompositer, metall och trä. Kallbakning av trä. Utnyttjas som fuktspärr (böldspärr) på polyesterlaminat (AP-båtar). Marin-, fordons-, flygindustrin, sportartiklar, militärindustrin. + Goda mekaniska egenskaper + Mycket goda limmande egenskaper + Liten krympning vid härdning + Lågviskös - snabb och god vätning av armeringsfibrer + Högt motstånd mot vatten, låg vattenabsorbtion + Tillgängligt i kvalitéer med lång arbetstid vid laminering (värmehärdande) + Tillgängligt i kvalitéer med hög temperaturtålighet (värmehärdande) + Lång hållbarhet för ohärdat harts + Oftast lösningsmedelsfri + Ofta optiskt klar, utnyttjas vid laminering med kolfiber för utseendet - Högre pris än polyester och vinylester - Kritiskt att bas och härdare blandas rätt - Gulnar vid exponering av UVljus - Allergiframkallande vid hudkontakt 14(102)

3.1 Polyester Den särklass vanligaste härdplasten för fiberkompositlaminering är polyester eller mer korrekt, omättad polyester. Omättad polyester kallas även esterplast eller båtplast. Polyesterharts och katalysator / härdare (MEK-peroxid) Katalysator För att polyestern skall härda krävs att en härdare eller en s.k. katalysator tillförs. Denna baseras oftast på en organisk MEK-Peroxid (Metyl Etyl Keton Peroxid). Mängden inblandad katalysator är oftast någon eller några procent av basen. En för hög inblandning av katalysator ger ett snabbt härdningsförlopp, hög värmeutveckling och risk för att laminatet spricker eller att mikrosprickor uppkommer i laminatet, medan en för låg inblandnings ger risk för allt för långa härdningstider och att laminatet inte genomhärdar utan snarare torkar (styrenet avdunstar) varvid laminatet blir gummiliknande. Det finns stor risk för att polyestern underhärdar om laminatet är tunnt, ej är täckt och den omgivande temperaturen är låg (under rumstemperatur). Både vid för snabb härdning och underhärdning försämras laminatets hållfasthetsvärden kraftigt. Accelerator Vanligtvis tillförs även en accelerator varvid härdningstiden förminskas och laminatet blir välgenomhärdat. Polyester för rumstemperaturhärdning är ofta föraccelererad, dvs acceleratorsubstansen är förinblandad i den ohärdade polyesterhartsen, omkring 2 procent av polyestervikten. Denna acceleratorsubstans för omättad polyester är ofta kobotloktat som ger en blåaktig färg till den ohärdade polyesterhartsen. Speciell snabbhärdande polyester, eller polyester som kan härda vid låga omgivande temperaturer (ner mot noll grader) kräver en högre acceleratorinblandning eller en annan typ av acceleratortillsats (kallhärdande accelerator). Detta är ofta fallet med snabbhärdande polyesterspackel. Härdningsförlopp Omättad polyester är ofta tixotroperad för att inte rinna men samtidigt bibehålla sin vätande förmåga. Konsistensen för den ohärdade polyesterhartsen är vanligtvis sirapsliknande. Då polyestern härdar övergår den inte kontinuerligt från flytande till fast tillstånd utan övergår först till ett s.k. gel-tillstånd då plasten till sin konsistens närmast kan liknas vid gelatin. Man 15(102)

säger att laminatet har gelat. Efter att detta har skett finns det ingen möjlighet att i någon större omfattning ändra polyesterns form, laminatet som baseras på polyestern eller fortsätta att väta fibrer med polyestern. Polyestern övergår sedan till fast tillstånd för att normalt genomhärda inom dygn till några veckor. Polyesterlaminatet når inte sin fulls styrka innan det genomhärdat. Laminatet blir inte heller helt luktfritt förrän efter denna tidsrymd eller mer har förflutit (beroende på hur väl polyesterlaminatet härdar). Ohärdat polyesterharts accelererad med koboltnaftanat har ofta en blåaktig färg, om inga andra färgändrande ämnen (tex pigment) är tillsatta. Då härdning av denna polyester påbörjas övergår färgen mot gröngul för att då polyestern är genomhärdad få en bärnstensfärg. Om laminatet är armerad med ofärgade eller optiskt klara fibrer som tex glasfiber är det denna färg det sluthärdade laminatet får. Om härdningen sker för snabbt, om katalysatorinblandningen är för hög, den omgivande temperaturen för hög eller laminatskiktet för tjockt uppkommer ofta missfärgning av laminatet i form av bruna fläckar. Härdningens temperaturberoende Då polyestern härdar utvecklar den kemiska processen energi i form av värme. Härdningsprocessen är alltså exoterm. Om den härdande polyestern har stor volym i förhållande till ytan blir värmeavledningen låg och därmed blir polyesterns temperatur hög och vise versa. En förhöjd temperatur, både i form av intern från den kemiska reaktionen och extern ger ett snabbare härdningsförlopp. Som tumregel kan man utgå ifrån att en temperaturhöjning med 1 grad ger 10% snabbare härdningsförlopp och tvärtom vid lägre temperatur. Härdreaktionen fördubblas alltså vid varje temperaturhöjning om 10 C, varvid härdningstiden minskar i samma omfattning. Temperaturkurvor vid härdförloppet av polyester, hög inblandning av katalysator och / eller accelerator (heldragen kurva) resp. låg inblandning (streckad kurva) Eftersom polyesterlaminatets tjocklek styr hur varmt laminatet blir under härdningsprocessen och ett för snabbt eller för långsamt härdande laminat ger risk för sämre hållfasthet är det viktigt att mängden inblandad härdare och accelerator samt typ av accelerator anpassas efter erforderlig laminattjocklek. 16(102)

Två kärl med härdande plast med samma volym men olika värmeavledande yta, liten yta i förhållande till volymen ger hög temperatur och tvärt om För att påskynda sluthärdningen kan polyesterlaminatet värmehärdas genom att laminatet tillförs en förhöjd temperatur under den senare delen av härdningsprocessen då laminatet har gelat och är hårt. Temperaturen beror på typen av polyester, acceleratormängd och inblandad mängd katalysator samt temperaturtåligheten för ingående armeringsfibrer och eventuellt sandwichmaterial. Vid värmehärdning av rumstemperaturhärdande polyester kan en lämplig värmehärdning ske i 3-6 timmar i 60-100 grader, alternativt med lägre temperatur, 40-50 grader under 12-24 timmar. Det värmehärdade laminatet blir bättre genomhärdat och blir generellt starkare och styvare men samtidigt mer sprött. Krympning Då polyester härdar dras molekylerna samman. Detta medför att polyestern krymper under härdningen, kring 6-10%. 5-10% av krympningen sker då polyestern är flytande medan 90-95% sker efter att polyestern har hårdnat. Krympningen ger upphov till en rad nackdelar: - Laminatet ändrar något form och blir får inte perfekta mått - Laminatet kan slå sig om plasthalten är ojämn pga armeringsfibrerna inte krymper med - Laminatet får interna spänningar pga skillnaden mellan polyesterns krympning och fibrernas - Fibrernas struktur framträder efter härdningen om laminering sker direkt mot form och inte gelcoat eller extra lager polyester appliceras mellan form och laminat - Krympningen medför att polyester har dålig limmande förmåga mot styva material som inte krymper med En fördel med polyesterns krympning är att polyesterlaminat enklare släpper från formar, speciellt honformar efter att laminatet har härdat. Styren Omättad polyester är lösningsmedelsbaserat där styren ingår med upp till 50%. Styrenet krävs för att polyestern skall kunna härda korrekt och utnyttjas för att sänka viskositeten för polyestern och därmed höja den vätande förmågan av de ingående armeringsfibrerna i fiberlaminat. Det är styrenet som ger den karakteristiska starka lukten, som även är farlig vid inandning. För att undvika allt för stor styrenavdunstning under härdningen är vanligtvis parafinvax inblandat i polyestern. Denna polyester, som även kan ha reducerad styrenhalt brukar benämnas 17(102)

miljöpolyester eller LSE (lågstyrenavdunstande polyester). Vaxen kryper mot ytan och begränsar styrenavdunstningen under härdningsförloppet. Vaxskiktet begränsar även syrets påverkan på polyestern varvid härdat laminat inte blir lika klibbigt. Olika polyesterkvalitéer och vad som karakteriserar dessa: Vanliga: ORTO-polyester god åldringsbeständighet, ekonomisk allroundpolyester (tex Nordpol 41-90, Nordpol 440 M850) Isoftalsyrapolyester (ISO-polyester) god kemikalieresistens och vattentålighet, lämpligt för tankar och formbyggen (tex Nordpol 34-50, Nordpol 720-700, Nordpol 720 M850) Mindre vanliga: Hetsyra-polyester god kemikalieresistens främst mot syror och organiska lösningsmedel Bistenolpolyester god kemikalieresistens främst mot alkali ISO-PNG-polyester god åldrings-, väder- och vattenbeständighet NPG-polyester Specialpolyester: Gjutpolyester helt ofärgad, optisk klar, otixotroperad specialpolyester för ingjutningar (tex Nordpol 34-50, Nordpol 340-500) Gelcoat Vid laminerande i form där det krävs att den sida mot laminatet är närmst formen har hög ytfinish och gott skydd mot sol, vatten och mekaniskt slitage utnyttjas vanligtvis s.k. gelcoat. Gelcoat, även kallat formpolyester, är en omättad polyester som är specialanpassad för att appliceras närmast formen och skydda fiberlaminatet. Polyestern tixotroperad till tjockflytande konsistens, och innehåller pigmentpulver ofta i ljusa färger, då mörka färger bleknar något vid långvarig exponering av solljus. Gelcoatskiktet appliceras med en tjocklek på en halv till en millimeter. För att gelcoaten skall härda vid så tunna skikt är den föraccelererad och något högre katalysatorinblandning än för lamineringspolyester rekommenderas (vanligtvis 1,5-2%) Gelcoaten är det ofta vita blanka ytterskiktet som återfinns på bla plastbåtar. Topcoat För att skydda polyesterlaminat som inte ligger mot en form utnyttjas ofta s.k. topcoat. Topcoat är vanligtvis gelcoat (ofta med grått pigment) där 4% paraffinvaxlösning tillsätts i hartsen. Under härdningen svettas vaxen mot ytan och bildar ett tunt skikt som skyddar polyestern från att påverkas av luften, vilket annars skulle ha lett till att polyesterskiktet hade blivit något klibbigt även efter fullständig uthärdning. Därmed fungerar topcoat som en polyesterbaserad skyddande färg för laminatet innanför. 18(102)

Spackel Omättad polyester är en vanlig bas för plastspackel. Beroende på behov finns det spackel i alla möjliga former och med olika tillsatser. De polyesterbaserade spackel som förekommer på marknaden är bland annat: Standard-plastspackel generellt snabbhärdande polyesterspackel Finspackel ger porfri yta Lättspackel lättslipad Glasfiberspackel inblandning av huggen glasfiber Flytande metall metalliknande färg, tillsatser som gör härdat spackel extra hårt Zinkspackel inblandning av zinkpulver, rostskyddande galvanisering av plåt Elastiskt plastspackel tillsatser som gör härdad spackel mer elastisk Gelcoatspackel pigmenterad i anpassade färger för att använda vid reparation av tex glasfiberarmerade båtar (GRP-laminat) Gemensamt för alla spackel är att de har tillsatser som ökar dess viskositet till trögflytande eller relativt fast. De flesta polyesterspackel är snabbhärdande, genom att de är föraccelererade speciell accelerator som tillåter spacklet att härda på bara några minuter även vid låg temperatur. Polyesterspackel innehåller liksom lamineringspolyester styren men pga den snabba härdningen är ofta styrenavdunstningen begränsad. Polyestertillverkare tillverkare av lamineringspolyester och märken tillgängliga i mindre volymer på svenska marknaden: Nordpol DSM Composite Resins HBP Juton Neste 3.2 Vinylester Vinylester är starkt kemiskt besläktad med polyester men pga en hårdare kedjebindning mellan molekylerna har vinylester bättre mekaniska egenskaper än polyester. Vinylestermolekylen har även färre estergrupper än polyester, och eftersom estergrupperna är känsliga för vatten (hydrolys = sönderdelning genom vatten) är vinylester mer resistent mot vattenexponering och exponering av många kemikalier. Därför utnyttjas vinylester främst i lamineringssammanhang där bättre mekanisk prestanda eller bättre kemikalieresistens eftersträvas än vid motsvarande polyesterlaminat, främst i marina tillämpningar, kemiska hålltankar och pipelines. Lamineringsförfarande Vinylester lamineras på samma sätt som polyester. Liksom polyestern är vinylester för laminering ofta föraccelerad. Härdaren (katalysatorn) för vinylester är av peroxid-typ dock inte exakt samma som den som utnyttjas för att härda polyester (MEK-peroxid). 19(102)

Styrenhalten är betydligt lägre i vinylester än polyester vilket gör att vinylester är mindre lämplig att armeras med korthuggen glasfibermatta där bindemedlet är av pulvertyp, då detta bindemedel kräver hög styrenhalt för att lösas upp. Korthuggen glasfibermatta med bindemedel av emulsionstyp fungerar dock bra att laminera. Fibrer i form av vävar och roving sizad för både polyester och epoxi kan generellt utnyttjas. För att vinylesterlaminat skall uppnå maximal mekanisk prestanda krävs normalt att laminatet värmehärdas. Temperaturen höjs då kring den nylaminerade konstruktionen under det senare härdstadiet, efter att vinylestern har gelat. Vinylesterlaminatet blir då bättre genomhärdat och de kemiska bindningarna blir starkare. Priset på vinylester är högre än för polyester men lägre än för epoxi, samma gäller hållfastheten. Därför utnyttjas ofta vinylester i laminat där kravet på hållfastheten är relativt hög men kostnaden för epoxi är omotiverat hög. Vinylesterlaminat har en högre HDT än laminat baserade på rumstemperaturhärdande epoxi, dvs vinylesterlaminat mjuknar vid en högre temperatur. Detta gör vinylester till ett lämpligare matrisplast än epoxi för tunna enkellaminat som inte värmehärdas men kan utsättas för värme i ett senare skede (tex mörka konstruktioner som står i direkt solljus). Exempel på vinylester för laminering tillgänglig i mindre kvaliteter på svenska marknaden är: Nordpol Dion 9100 3.3 Epoxi EP EpoxiPlast är den starkaste härdplasten tillgänglig för fiberlaminering. Den höga vätande förmågan på armeringsfibrer, den goda sammanbindande förmågan av fibrerna och den låga krympningen gör att epoxifiberlaminat blir starka. Därför utnyttjas ofta lamineringsepoxi i laminat där man kräver hög styrka-vikt-förhållande, armerad med E-glasväv eller högprestandafibrer som kol- eller aramidfibrer. Lamineringsepoxi NM275. Från höger till vänster: bas, härdare, accelerator Epoxi har även låg vatterabsorbtion och används därför bla som skyddande skikt på polyesterlaminat för att undvika s.k. böldpest. 20(102)

Till nackdelarna hör främst ett högre pris än för polyester och vinylester och att epoxilaminat har dålig UV-tålighet jämfört med polyester och vinylester och gulnar och blir matt vid långvarig exponering av solljus. Lamineringsförfarande Förhållandet mellan bas och härdare skiljer sig generellt kraftigt mellan esterplasterna och epoxi. För epoxi är härdarmängden ofta relativt stor i förhållande till mängden bas, från tiotalet procent till lika stora mängder härdare som bas, även om det skiljer mellan olika epoxityper och fabrikat. I motsats till för esterplaster är det mycket kritiskt att basen och härdaren blandas i exakt rätt förhållande och att bas och härdaren blandas mycket väl innan hartsen påförs väven. Annars riskerar epoxi härda dåligt varvid laminatet blir gummiliknande och hållfasthetsvärdena kraftigt försämras. I motsats till esterplasterna som genomgår ett gel-tillstånd vid härdningen där plasten blir geléliknande så härdar epoxiharts mer kontinuerligt även om benämningen ibland ändå används även för epoxi. Den härdande epoxin går från flytande mot mer tjockflytande, till ett tuggummiliknande tillstånd men där plastens form fortfarande kan påverkas i viss omfattning till ett klibbfritt tillstånd för att slutligen bli genomhärdat och hårt. Detta medför att man till viss gräns kan påverka ett härdande epoxilaminats form under härdningen om tex laminatet inte gärna vill följa en viss form. För att underlätta detta förfarande kan epoxilaminatet, då det har härdat såpass att den är klibbig och tuggummiliknande, penslas med nyblandad epoxiharts varvid tryckande verktyg som pensel eller roller inte klibbar fast. Härdningstid Vissa lamineringsepoxityper kan accelereras för att snabbare härda men generellt går det inte styra härdningstiden i samma omfattning som för esterplasterna genom tillsatser. Det förekommer istället olika epoxityper som är anpassade för att härda olika snabbt och härda vid olika temperatur beroende på användningsområdet. Vanligast för privatpersoner och mindre komplex industriell tillverkning är att rumstemperaturhärdande lamineringsepoxi utnyttjas. Denna epoxityp är framtagen för att lamineras och härdas i rumstemperatur, kring 15-30 C. Härdningstiden, dvs den tid det tar innan laminatet är helt genomhärdat är vid rumstemperatur (+20 C) kring en vecka, medan 75% av slutegenskaperna har uppnåtts inom ett dygn, se kurvan nedan. Exempel på härdningsförloppet för rumstemperaturhärdande lamineringsepoxi 21(102)

Härdningstemperatur Liksom för esterplasterna är epoxiplasternas härdningsförlopp en exoterm reaktion, dvs en kemiska härdreaktionen där molekylerna i epoxiplasten tvärbinds frigör värme. Beroende på hur snabbhärdande epoxin är och förhållandet mellan volymen och den avkylande ytan för den härdande epoxihartsen eller epoxilaminatet blir temperaturökningen olika hög och stiger olika snabbt, se kurvan nedan. Exempel på temperaturökning vid härdande av rumstemperaturhärdande lamineringsepoxi i två kärl med 100 resp. 500 gram, där den omgivningen håller rumstemperatur Därmed är det viktigt att både den tillblandade epoxihartsmängden vid laminering anpassas till epoxitypen, den omgivande temperaturen och hur snabbt epoxin skall tillföras laminatet. En för stor tillblandad mängd ger risk för att epoxihartsen härdar innan den har hunnit tillföras laminatet varvid outnyttjad mängd epoxiharts måste kasseras. Värmehärdning Den exoterma härdningsreaktionen för epoxi kan på samma sätt som för polyester och vinylester snabbas upp om den omgivande temperaturen kring den härdande epoxin höjs. Reaktionshastigheten fördubblas generellt för varje tiotals grad som temperaturen höjs. Dvs en härdreaktion för epoxiharts går dubbelt så fort vid +30 C som vid +20 C, varvid härdtiden minskar i samma omfattning. För att snabba upp epoxilaminatets härdreaktion och därmed minska härdtiden kan alltså den omgivande temperaturen medvetet höjas varvid laminatet värmehärdas. Värmehärdningen sker ofta i två steg, en lägre temperaturhöjning strax efter att väven har vätts klart men laminatet inte ännu är hårt för att ytterligare höja temperaturen i ett senare skede. Den förhöjda temperaturen medan epoxin är flytande minskar dess viskositet varvid epoxin bättre tillåts väta fibrerna och pressas ut om laminatet befinner sig under press (tex vakuumbagging). Temperaturhöjningen i det senare skedet tillåter molekylerna i epoxin att bättre tvärbinda varvid laminatet blir starkare, hårdare och får generellt längre brottöjning. Vid värmehärdning höjs även laminatets HDT (Heat Deflection Temperature) dvs den temperatur där laminatet mjuknar och hållfastheten kraftigt minskar. 22(102)

För rumstemperaturhärdande lamineringsepoxi kan en lämplig värmehärdningstemperatur vara först 50 C för att senare höjas till 70-120 C beroende epoxityp och fabrikat. Temperaturen anpassas även efter hur temperaturkänsligt eventuellt omgivande material, distansmaterial, honeller hanform mm är. Observera att en för hög temperaturhöjning av ett härdande epoxilaminat som fortfarande är vått ger risk för att epoxin kokar eller luftinneslutningar i eventuellt distansmaterial expanderar varvid bla risken för luftinneslutningar i laminatet ökar. Potlife Potlife-tiden är ett mått på hur lång tid man har på sig vid lamineringsförfarandet, från epoxihartsen har blandats till, till epoxihartsen har härdat såpass att den inte längre kan påföras armeringsfibrerna och väta dessa. Tiden definieras vid rumstemperatur, +20 C, en bestämd mängd tillblandad epoxiharts (vanligtvis 100 gram), i ett kärl med en bestämd avkylande yta. För epoxikvalitéer med hög reaktivitet (kort potlife) som rumstemperaturhärdande och snabbhärdande epoxi definieras tiden då temperaturen för den tillblandade epoxihartsen har stigit från +20 C till +50 C. För epoxikvalitéer med låg reaktivitet (lång potlife) som epoxi enbart anpassad för värmehärdning definieras istället potlife-tiden till den tid det tar för epoxihartsens konsistens eller viskositet att fördubblas. För rumstemperaturhärdande lamineringsepoxi är potlifen ofta kring en halvtimme till en timme. Epoxityper Beroende främst på vilken typ av härdare som utnyttjas till epoxihartsen (olika typer av s.k. aminer) åstadkoms olika epoxytyper med olika egenskaper. En fördjupning i kemin kring detta är komplex och onödig för vanliga användare. De större epoxitillverkarna producerar de lämpligaste epoxityper för fiberlaminering och det är istället upp till användaren att välja epoxityp utifrån ett antal olika grundförutsättningar: Härdningstemperatur skall laminatet härda i rumstemperatur eller med förhöjd temperatur? Potlife hur lång tid tar lamineringen, genomförs lamineringen i rumstemperatur eller i ett rum med lägre temperatur? Härdningstid är det viktigt att epoxilaminatet härdar snabbt, skall delar av laminatet tillåtas härda klart innan andra delar lamineras på? HDT kommer laminatet utsättas för hög temperatur, är det tex ett mörkt färgat tunt enkellaminat som skall stå i solsken? Det förekommer tre grundtyper av lamineringsepoxi som bestäms utifrån i vilken temperatur epoxin bör härdas (typiska värden): Epoxityp Härdningstemperatur Potlife Härdningstid HDT (+20 C) Rumstemperaturhärdande 15-25 C 15 min 2 h 1 vecka (+20 C) 40-70 C värmehärdning: 50 C efterhärdning: 70-120 C 2-10 h vid värmehärdning Värmehärdande 50-180 C 24 h 1 h - 3 dygn (beroende på härdningstemperatur) 90-200 C Snabbhärdande 10-25 C 1-10 min 2h 1dygn 40-70 C 23(102)

Rumstemperaturhärdande lamineringsepoxi används generellt vid laminering då inga specialkrav ställs. Värmehärdande lamineringsepoxi används där högre krav på hållfasthet och HDT ställs samt då laminat framställs industriellt då mycket hög lamineringstemperatur medger mycket kort härdningstid, där upphettade pressugnar kan utnyttjas. Snabbhärdande lamineringsepoxi används främst vid laminering av små laminat, lokala lagningar och till lim eller spackel. Rumstemperaturhärdande lamineringsepoxi kan ofta accelereras med en specialanpassad acceleratortillsats varvid härdningstiden vid rumstemperatur kan minskas till något dygn. Potlifen minskar i samma omfattning. Hållfastighetsvärdena förbättras något pga den högre utvecklade värmen vid den snabbare exoterma reaktionen. Lösningsmedelsfri De vanligaste epoxityperna för laminering är lösningsmedelsfria. Detta innebär att systemen är närmast luktfria och medger att man i viss omfattning kan laminera med epoxi även i dåligt ventilerade utrymmen och vanliga bostadsytor vilket ofta är till stor fördel för privatpersoner. Avsaknaden av lösningsmedel innebär även att epoxi kan utnyttjas vid laminering på känsliga ytor där polyester och vinylester löser upp underlaget, tex polystyrenskumplast (Frigolit ). Detta innebär att kostanden kan hållas nere vid byggande av formar men även vid sandwichkonstruktioner då polystyren ofta medger en prisvärt alternativ jämfört med andra skumplaster. Allergiframkallande Epoxiharts eller närmare bestämt härdartillsatsen till epoxihartsen kan vara allergiframkallande vid direkt hudkontakt. Vid långvarigt arbete med epoxi vidtas därför extraåtgärder där speciell skyddsutrustning utnyttjas. Vid mindre arbeten och enstaka lamineringsjobb med epoxi krävs dock generellt inte mer än enklare skyddande utrustning som skyddsvantar (förslagsvis vanliga diskvantar) och heltäckande klädsel. Eventuellt spill på huden avlägsnas omedelbart med tvål och vatten, helst handrengöringsmedel som innehåller små fasta partiklar (plastkulor) som epoxihartsen kan fästa vid och som därefter spolas av. Lösningsmedel får inte användas vid rengöring av hud då lösningsmedlet kan ta med epoxirester ner i huden varvid större fara för hudallergi uppstår. Epoxilaminat får ej slipas eller sågas innan det är väl genomhärdat för att undvika att ohärdade epoxipartiklar andas in och hamnar i luftvägarna och lungorna där de kan framkalla en farlig allergireaktion. Om ovanstående åtgärder uppfylls innebär arbete med epoxi normalt ingen säkerhetsrisk eller risk för hudallergi. Epoxi som lim Epoxi har de bästa limmande egenskaperna bland härdplasterna. Tvåkomponentslim är därför ofta baserade på epoxiplast. De goda limmande egenskaperna beror på den goda vätande förmågan (låg ytspänning) och liten krympning vid härdning. Epoxins goda hållfasthetsvärden och vattentålighet ger även starka tåliga limfogar. Generellt epoxilim, ofta snabbhärdande i tub, är vanligt där den kanske mest kända tillverkas av Araldit / Loctite. Dessa lim är ofta förtixtroperade, dvs har en trögflytande konsistens och har 24(102)

ibland tillsatta färgämnen för att underlätta korrekt blandning. Dessa limmer är lämpliga vid mindre lagningar, mindre sammanfogningar av laminat och liknande arbeten. För större limningar utnyttjas ofta istället lamineringsepoxi som tillförs förtjockningsmedel och därmed i större omfattning kan anpassas efter kraven vid den specifika limningen samtidigt som kostnaden blir lägre. Det förekommer även spackel baserad på epoxi som utnyttjas där polyesterspackel inte är tillräckligt limmande eller extra hög vattentålighet krävs, bla för spackling under vattenlinjen på båtar. Epoxi utnyttjas vid limning och spackling av trä, metall, härdplast och termoplaster med hög ytspänning (ej hala termoplaster med låg ytspänning som tex teflon eller polyeten). Epoxitillverkare tillverkare av lamineringspolyester och märken tillgängliga i mindre volymer på svenska marknaden: Epiglass / International Nils Malmgren (NM) SP Systems West System Araldit 3.4 Val av härdplast Valet av härdplast vid laminering av fibrer är en kompromiss mellan ett antal faktorer där slutresultatet, dess utseende och kravet på dess egenskaper står i fokus samt i vilken miljö som den skall placeras i. Ofta är även kostnaden en viktig faktor men även tidsåtgången. I de flesta fall är polyester det självklara valet pga det låga priset men även det enkla lamineringsförfarandet och möjligheten att utnyttja kortfibrig glasfibermatta för att snabbt, enkelt och till en låg kostnad ta fram konstruktioner med tillräckliga hållfasthetsvärden och även med riktigt komplexa former. Om kraven på de mekaniska egenskaperna för konstruktionen är högre kan valet istället falla på epoxi eller vinylester som istället för att armeras med fibermattor armeras med vävar, längsriktade fibrer och kanske med högprestandafibrer som kolfiber eller aramid. Det är viktigt att kontrollera att fibermaterialet är kompatibelt med den härdplast som utnyttjas, dvs att fibern är sizad för just den härdplast som utnyttjas. Kostnaden stiger, likaså komplexiteten och tidsåtgången, men om materialen utnyttjas rätt och effektivt kan materialåtgången minskas varvid kostnaderna inte behöver bli högre. Privatpersoner har ofta inte tillgång till någon ventilerad lokal utan är nödgade att laminera i bostaden eller lokaler i direkt anslutning till bostaden (garage, förråd och liknande). Då kan det vara viktigt att den härdplast som utnyttjas inte luktar allt för starkt och inte innehåller lösningsmedel vilket innebär att valet faller på lösningsmedelsfri lamineringsepoxi även om kostnaden är högre än för polyester eller vinylester. 25(102)